专题04 欧姆定律(期中真题汇编,广东专用)九年级物理上学期
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
汇编广东多地市中学期中真题,聚焦欧姆定律四大高频考点,通过实验探究与综合计算,强化科学探究与电路分析能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|非选择题|约31题|电流与电阻关系、I-U图像分析、伏安法测电阻、串并联电路计算|实验题注重滑动变阻器调节与故障分析(如“探究电流与电阻关系”中滑片移动方向判断),计算题结合酒精测试仪、气体检测电路等真实情境,突出图表数据解读与实际应用|
内容正文:
专题04 欧姆定律
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.【答案】(1)左 (2)① 变大 ② 电压 ③ 左 ④ 2.5V (3)定值电阻断路 (4)① 电流 ② 电阻
2.【答案】① 5 ② 不变 ③ 4.5
3.【答案】(1) (2)电流表没有调零 (3)断路 (4)① d ② 电压表 (5)2.4 (6)在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
(2) 闭合开关前,没有电流经过电流表,小园发现电流表指针出现了图乙所示,指针没有指在零刻度线的情况,存在的问题是电流表没有调零。
(3) 闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路可能发生了断路,没有电流通过电流表。电压表有示数且为电源电压,说明电压表的两个接线柱与电源两极是连通的,则故障是定值电阻R发生了断路。
(4) [1][2]将5Ω电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压规律可知,定值电阻两端电压变大,大于U0,为保持电阻两端电压不变,在电源电压一定时,应使滑动变阻器两端电压变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值要增大,所以应向d端移动滑片,调节滑片过程中,眼睛应观察电压表,直到电压表示数为U0。
(5) 小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,定值电阻两端的电压为则实验时控制定值电阻两端电压U0为2.4V不变。
(6) 分析图丙实验数据发现,当电阻变大时,电流变小,电流与电阻的乘积始终保持2.4V不变。可得结论:在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
4.【答案】(1) (2)① A ② 没有控制定值电阻两端的电压不变 (3)B (4)电流与电阻成反比 (5)① 电阻 ② 电流
(2) 探究电流与电阻关系时要控制电阻的电压不变,由图乙A的I-R图像知道,定值电阻两端的电压UV=IR=0.3A×10Ω≠0.5A×5Ω由图B的I-R图像知道,定值电阻两端的电压UV=IR=0.1A×20Ω=------=0.2A×10Ω=2V即A同学没有控制定值电阻两端的电压不变,B同学控制定值电阻两端的电压不变,因此A同学的实验操作是错误的。
(3) 定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压,U滑=U-UV=6V-2V=4V变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为50Ω,故A不符合题意,B符合题意。故选B。
(4) 由图乙B的I-R图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(5) [1][2]根据控制变量法,探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,要控制通过相同阻值电阻中的电流不同,由图知道,图丙中是控制通过导体的电流和通电时间相同,探究电阻大小对产生热量多少的影响;图丁是控制导体电阻和通电时间相同,探究电流对产生热量多少的影响。
5.【答案】① ② 断开 ③ 断路 ④ 3 ⑤ 左 ⑥ 电压 ⑦ 12.5
6.【答案】(1)断开 (2)① 电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比 ② 10 (3)① 右 ② 电压 ③ 35 (4)将横坐标R变为,从而直观判断出了I与R的关系。
7.【答案】① 20 ② 40 ③ 并联 ④ 1.8
8.【答案】(1)① ② 断路 ③ 正比 (2)① 错误 ② 4 ③ 反比 ④ A
考点2 欧姆定律
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】①
30 ②
0.5 ③
30
5.【答案】(1)3V (2)
6.【答案】(1)< (2)① = ② < ③ >
7.【答案】(1)0.1A (2)2.4V (3)人体感觉舒适的温度一般在25℃左右,40℃的环境温度过高,会使人感觉炎热不适,所以人在这样的环境中不舒适。
8.【答案】① 9 ② 0.6 ③ V2
9.【答案】(1)1A (2)9V (3)12V
考点3 电阻的测量
1.【答案】(1)① 断开 ② 不合理 (2)① 电流表的正负接线柱接反了 ② 10 (3)右 (4)① b ② 温度
2.【答案】(1)① 电阻 ② 不同 (2)相同 (3)① 3 ② 3 (4)① 断开S1 ②
3.【答案】(1) (2)最大 (3)滑动变阻器 (4)10 (5)2R
(2) 为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值应最大,所以应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。
(3) 电流表无示数,说明电路中某处断路;电压表并联在电源两端时,有示数,说明电源正常;并联在滑动变阻器两端时,电压表有示数,说明滑动变阻器以外电路是通路,并联在定值电阻两端,电压表无示数,说明定值电阻以外电路有断路,所以故障可能是滑动变阻器断路。
(4) 由图乙可知,当定值电阻两端电压为5V时,通过定值电阻的电流为0.5A,则定值电阻阻值
(5) 由串联电路的分压规律可得,定值电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之和为电源电压;当变阻箱的阻值为R时,电压表示数为U,此时电路中电流由串联电路的分压规律得当变阻箱的阻值为4R时,电压表示数为2U,此时电路中电流由串联电路的分压规律得两式联立可得Rx=2R
4.【答案】(1)D (2)1.8 (3)① 10 ② 灯丝电阻会随温度的升高而增大 (4)① U-2.5 ②
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】① 甲 ② 0.8 ③ 1∶2
4.【答案】(1)1.2A;(2)0.4A,60Ω
5.【答案】(1)3V (2)10Ω (3)5Ω
6.【答案】(1)4.5V (2)被检测者是酒驾。
7.【答案】① 10 ② 1.2 ③ 0.4
8.【答案】① 4 ② 0.8 ③ 5
9.【答案】(1)形状 (2)① 保护电路 ② 3Ω (3)0.25A (4)16N
10.【答案】(1)20Ω (2)0.3A (3)超标
试卷第1页,共3页
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专题04 欧姆定律
4大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(25-26九上·东莞五校·期中)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小文选用了阻值分别为的四个定值电阻,电源电压恒为。
(1)闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至最 端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关,移动滑片,当选用的电阻时,电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,并记录数据。以后每更换一个阻值更大的电阻后,发现电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),闭合开关,眼睛盯着 表,将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动,直到该电表的示数为 (数值带单位),停止移动滑片,同时记下另一个表的值;
(3)实验时发现电流表无示数,但是电压表测量值为,导致这种现象的可能是 ;
(4)通过实验可得结论:当电压一定时,通过导体的 与 成反比关系。
2.(25-26九上·东莞五校·期中)如图所示是电阻A和B的I-U图像,电阻A的阻值为 ,。当电阻A两端电压增大时,电阻的阻值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。当电阻和串联在一个电源上,且通过的电流为时,那么电源电压为 V。
3.(25-26九上·中山纪念中学·期中)小园同学在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向左滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)闭合开关前,小园发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况,存在的问题是 。
(3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且为电源电压,则故障是定值电阻R发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(4)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向 (填“c”或“d”)端移动,使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察 (选填“电压表”或“电流表”)的示数。
(5)小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,则实验时控制定值电阻两端电压 V不变。
(6)分析图丙实验数据可得结论: 。
4.(25-26九上·江门华侨中学·期中)小明通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一:如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)在检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;(提示:电压表需测定值电阻)
(2)更换正常电阻后,A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像,分析图像,你认为 (选填“A”或“B”)同学的实验操作是错误的,他操作中的问题是: ;
(3)根据乙图,要完成该实验选择的滑动变阻器应该是以下哪种规格:( )(填下列选项前的字母);
A. 20Ω,0.5A
B. 50Ω,1A
(4)改正错误后,他们都正确完成了实验,并记录相关数据,描绘出合理的图像,据此得出结论:导体两端电压一定时, ;
(5)实验二:为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,设计了如图所示的实验装置。图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同,探究 对产生热量多少的影响;图丁是控制导体电阻和通电时间相同,探究 对产生热量多少的影响。
5.(25-26九上·广东中山·期中)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉);
(2)连接电路时,开关应该 。连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(3)图乙是学习小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的 不变的目的;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、25Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
6.(25-26九上·深圳多校·期中)小明同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,使用的器材有:铅蓄电池(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器、开关和导线,并采用了如图甲所示的电路图。
(1)在连接电路的过程中,开关应 ;
(2)在做“探究电流与电压的关系”实验中,测量并记录的数据如下表:
电压U/V
2
3
4
5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
①分析表中数据,可以得出实验结论: ;
②分析实验数据可知,实验中所用的定值电阻的阻值为 Ω;
(3)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,多次更换阻值不同的定值电阻R,记下对应的电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象:
①上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使 表的示数保持不变,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器;
(4)为了使图像更加直观,可以将坐标轴如何改变 。
7.(25-26九上·深圳多校·期中)深圳市聚龙科学中学探究电源与电压关系时,电源电压为24V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为40Ω。当滑动变阻器的滑片在最右端时:闭合开关S1、断开开关S2,电路为 R1与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.4A,则电阻R1的阻值为 Ω;保持滑片位置不变,断开开关S1、闭合开关S2,电路为R3与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.3A,则电阻R3的阻值为 Ω;若将滑片移至最左端(滑动变阻器接入电阻为0),同时闭合S1和S2,此时R1与 R3的连接方式为 ,电路中的总电流为 A。
8.(25-26九上·珠海市第九中学·期中)博闻强识的小忠利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω,2A”、定值电阻6个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)在“探究电流与电压的关系”实验时:
①将图甲中的电路连接完整(要求:滑片P向左移动时电压表示数变大,导线不交叉) ;
②实验过程中,若电流表无示数,电压表示数较大,原因可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
③根据实验数据画出乙所示I-U图像,可得结论:电阻一定时,电流跟电压成 ;
(2)在“探究电流与电阻关系”实验时,将电源电压调至6V,进行了5次实验:
①将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,小忠认为可能是更换了20Ω的定值电阻后,没有移动滑动变阻器的滑片造成的,你认为他的说法是 (选填“正确”或“错误”)的;
②其中阴影部分面积表示的物理量数值是 V;
③由实验图像可得出结论:在电压一定时,电流跟电阻成 ;
④小忠继续实验,更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,并能利用已测量的数据,下列措施中可行的是 (填选项“A”或“B”)。
A.换用“30Ω,1A”的滑动变阻器 B.将定值电阻R两端电压调成5V
考点2 欧姆定律
1.(25-26九上·江门华侨中学·期中)如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=5:1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A. 5:4
B. 3:5
C. 4:5
D. 4:3
2.(25-26九上·江门华侨中学·期中)对公式,下列说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比;
C. 导体的电压越大,这段导体的电阻就越大
D. 导体的电阻是定值,跟电流、电压无关
3.(25-26九上·中山纪念中学·期中)如图所示是电阻A和B的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是( )
A. 当A两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B. 当B两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C. 将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,则B电阻阻值是10Ω
D. 将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.4A
4.(25-26九上·江门华侨中学·期中)有一个定值电阻,如果它两端的电压是12V,通过它的电流是0.4A,那么它的电阻是 Ω,如果它两端的电压是15V时,通过的电流为 A,此时它的电阻为 Ω。
5.(25-26九上·东莞五校·期中)如图所示的电路中,电阻,电源电压保持不变。仅闭合开关后,电流表的示数为,再闭合开关后,电流表示数变化了。请你计算:
(1)电源电压。
(2)的阻值。
6.(25-26九上·广州中学·期中)甲和乙是由同种材料制成的横截面积相同、长度不同的两段导体。通过两段导体的电流与它两端电压的关系如图所示。
(1)甲、乙的长度关系是 (选填“>”、“<”或“=”)。
(2)将甲、乙接入同一个电路中,流过它们的电流分别为、,它们两端的电压分别为、。
①若甲、乙串联,则 , ,(均选填“>”、“<”或“=”);
②若甲、乙并联,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
7.(25-26九上·深圳外国语学校·期中)某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,,是热敏电阻,阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为2V时,电路中的电流多大?
(2)当环境温度为30℃时,电压表示数是多少?
(3)如果将、并联接在该电源上,放置在某一环境中时,测得干路中的电流为0.6A,此时人在这样的环境温度中是否舒适?请通过计算后,结合你知道的生活情形分析理由。
8.(25-26九上·广东中山·期中)如图甲所示电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V;灯泡正常发光时,电流表示数为 A;曲线b是表示电流表示数与 (填写或“V1”或“V2”)的示数的关系。
9.(25-26九上·珠海市第九中学·期中)如图所示电路中,R1和R2是定值电阻,R1的阻值为9,R2的阻值为3,电源两端电压保持不变,闭合开关S,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)R1两端的电压U1;
(3)电源电压U。
考点3 电阻的测量
1.(25-26九上·惠州二中·期中)如图甲所示,是用伏安法测定电阻的实验装置。
(1)在连接电路时开关应 。闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示,这是 (选填“合理”或“不合理”)的。
(2)如果闭合开关后发现,电流表指针向左偏转(如图乙所示),产生故障的原因可能是 ,排除故障后,调节滑动变阻器滑片的位置,当电压表的示数为2.4V 时,电流表的示数如图丙所示。则被测电阻的阻值为 Ω。
(3)甲装置还能用来探究电流与电阻的关系,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2V时,记下电流表示数。当将原来的电阻换成15Ω的电阻后,要使电压表示数保持2V不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)小雷用一个小灯泡更换掉定值电阻,进行正确操作。调节滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表的一系列示数,并在图丁中再次绘制U﹣I图像。则:图丁中 (选填“a”或“b”)图线是小灯泡的U﹣I图像,这说明小灯泡的电阻和灯丝的 有关。
2.(25-26九上·惠州二中·期中)我们知道导体都能导电,那么导体对电流是否有阻碍作用呢?不同导体导电本领一样吗?怎样衡量导体的导电本领呢?小明设计了如图甲所示的电路来回答上面的问题。
(1)小明先后将a、b两根不同的合金丝接入电路中,这样做的目的是改变电路中的 。实验中,将a换成b后,应调节滑动变阻器,使电压表的示数与接a时的示数相同,分别观察先后接a和b后电流表的示数,结果发现两次的示数 (选填“相同”或“不同”),说明导体对电流有阻碍作用,且不同导体的导电本领是不同的;
(2)为进一步研究导体的导电本领,小明又先后将a、b两根不同的合金丝接入电路,并改变合金丝两端的电压,分别获得多组电压和对应的电流如下表所示:
合金丝a
电压/V
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
合金丝b
电压/V
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
根据表中数据分析可知:
对同一根合金丝,其两端的电压与电流的比值是 的(选填“相同”或“不同”);对不同合金丝,其两端的电压与电流的比值是不同的。于是,我们就用电压与电流的比值(即电阻)来衡量导体的导电本领;
(3)一根合金丝,加在它两端的电压是9V时,通过它的电流是3A,则该合金丝的阻值是 Ω;当加在它两端的电压为零时,它的阻值是 Ω;
(4)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏。小华帮他设计另一个实验方案:利用图乙所示的电路(其中R0阻值已知),先闭合开关S、S1,记下电压表的示数U1,再 ,记下电压表示数U2,则Rx= (表达式用测得的量与已知量表示)。
3.(25-26九上·深圳多校·期中)小陈同学在做伏安法测电阻的实验。
(1)他选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大;
(2)闭合开关前,应让滑动变阻器滑片的位置处于其阻值 (选填“最大”或“最小”)处;
(3)闭合开关,小陈同学发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻Rx两端时,电压表无示数,则故障可能是 (选填“待测电阻”或“滑动变阻器”)断路;
(4)排除故障后,小陈同学经过多次实验,并根据数据画出如图乙所示的图象,由图象可知,该待测电阻Rx的阻值为 Ω;
(5)小陈同学还将电压表并联在变阻箱两端测量另一只待测电阻,如图丙所示,当变阻箱的阻值为R时,电压表示数为U;(R和U数据已知)当变阻箱的阻值为4R时,电压表示数为2U;可知待测电阻Rx的阻值为 。
4.(25-26九上·江门华侨中学·期中)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,图甲是连接完整的实验电路。
(1)连接好电路后,闭合开关,小灯泡不发光,两表均无示数,则故障可能是( )(填字母;单选)。
A. 小灯泡短路
B. 滑动变阻器短路
C. 小灯泡断路
D. 滑动变阻器断路
(2)排除故障后,闭合开关,继续实验,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为 V。
(3)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I-U图像。由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻约是 Ω。某同学发现利用图甲已连接完整的电路,却不能完成“探究电流与电压的关系”请说明理由: 。
(4)实验过程中发现原来电流表已损坏,为了测量该小灯泡的额定功率,同组的小玲设计了如图丁所示的电路(已知电源电压为U,为已知阻值的定值电阻,R为滑动变阻器),实验操作如下:
①只闭合开关S、,其余断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V;
②只闭合开关S、,其余断开,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为;
③小灯泡额定功率的表达式为 (提示:表达式中的数字需带单位)。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(25-26九上·惠州二中·期中)小阳设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。下列说法正确的是( )
A. 天然气浓度减小,电压表与电流表示数的比值不变
B. 天然气浓度增大,电压表示数变小
C. 天然气浓度减小,电流表示数变大
D. 天然气浓度增大,电压表的示数不变
2.(25-26九上·江门华侨中学·期中)如图所示的电路中,电源电压恒为。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在最右端时,电流表和电压表的示数分别为和,下列判断正确的是( )
A. 滑片向左滑动时,电流表A和电压表的示数均变大
B. 电阻R的阻值为
C. 滑动变阻器最大阻值为
D. 的滑片P在最右端时,R与的阻值比为
3.(25-26九上·深圳多校·期中)如图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知,小灯泡的I-U图象是 (选填“甲”或“乙”),定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上,干路中的电流为 A,当定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,R甲和R乙的阻值之比为 。
4.(25-26九上·惠州二中·期中)如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻的电流和电阻的阻值。
5.(25-26九上·中山纪念中学·期中)如图所示,电源两端电压U保持不变。闭合开关S、S1,电压表的示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S、断开开关S1,电压表的示数变为2V。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的阻值。
6.(25-26九上·广东中山·期中)国庆假期聚会增多,安全驾驶尤为重要。酒精测试仪可帮助司机快速自查,其电路如图甲所示,电源电压恒为6V,。酒精传感器的电阻值随酒精气体浓度增大而减小,关系如图乙所示(酒驾标准: 0.2mg/mL≤酒精浓度≤0.8mg/mL) 求:
(1)当电流表的示数为0.075A时,电压表的示数?
(2)当电压表的示数为2V时,判断被检测者是否酒驾?
7.(25-26九上·珠海市第九中学·期中)已知小灯泡L和定值电阻的电流与其电压的关系图象如图所示,则定值电阻的阻值为 Ω;若将它们并联在电源电压为4V的电路中,则干路中的电流为 A;若将它们串联在电源电压为5V的电路中,则电路中的电流为 A。
8.(25-26九上·珠海市第九中学·期中)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 V,通过定值电阻R2的电流为 A,R2的阻值为 Ω。
9.(25-26九上·惠州二中·期中)小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个实验装置,如图甲所示。电源电压保持3V不变,电流表量程为0~1A,电阻不计,粗细均匀的电阻丝MN全长12cm,总电阻为9Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧,弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示,弹簧左端固定,右端连接有滑块,滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端相接触,此时电流表刚好满偏。测量时,滑块稳定后,小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
(1)在水流冲击力的作用下,弹簧伸长,这说明力可以改变物体的 ;
(2)电路中R0的作用是 ,电阻R0的阻值为 ;
(3)该装置能测量的水流冲力最大(即滑片P刚好移到最右端N的位置)时,电流表的示数为
(4)当电流表读数为0.5A时,物体所受的冲击力大小为 。
10.(25-26九上·广州中学·期中)为保护全校师生身体健康,学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪,检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度,其电路原理如图甲所示。电源电压恒为12V,为定值电阻,过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示。
求:
(1)当教室内空气没有消毒(即过氧乙酸气体的浓度为0)时,电压表的示数为3V,定值电阻的阻值;
(2)当检测仪处过氧乙酸气体的浓度为时,通过电路电流的大小;
(3)消毒标准如表格所示:
过氧乙酸浓度
消毒情况
不合格
合格
超标
某次消毒后对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时,电压表的示数为8V,请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标。
试卷第1页,共3页
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专题04 欧姆定律
4大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(25-26九上·东莞五校·期中)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小文选用了阻值分别为的四个定值电阻,电源电压恒为。
(1)闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至最 端(选填“左”或“右”);
(2)闭合开关,移动滑片,当选用的电阻时,电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,并记录数据。以后每更换一个阻值更大的电阻后,发现电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),闭合开关,眼睛盯着 表,将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动,直到该电表的示数为 (数值带单位),停止移动滑片,同时记下另一个表的值;
(3)实验时发现电流表无示数,但是电压表测量值为,导致这种现象的可能是 ;
(4)通过实验可得结论:当电压一定时,通过导体的 与 成反比关系。
【答案】(1)左 (2)① 变大 ② 电压 ③ 左 ④ 2.5V (3)定值电阻断路 (4)① 电流 ② 电阻
【讲解】(1) 闭合开关前,滑动变阻器需要调到最大阻值处保护电路;由图甲可知,滑动变阻器右下接线柱接入电路,滑片在最左端时,接入电阻丝长度最长,电阻最大,因此移至左端。
(2) 根据串联分压规律:更换阻值更大的定值电阻后,定值电阻分得的电压变大,因此电压表示数变大;本实验需要控制定值电阻两端电压不变,因此更换电阻后,眼睛观察电压表,调节滑动变阻器;此时电压偏大,需要增大滑动变阻器的分压,因此向左移动滑片,直到电压表示数回到原来的数值:根据图乙读数,5Ω电阻时,电压为2.5V,因此电压要保持不变。
(3) 电流表无示数说明电路发生断路,电压表示数等于电源电压3V,说明电压表连接电源两端,因此故障是定值电阻断路,此时电压表串联在电路中,测电源电压,符合现象。
(4) 实验结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
2.(25-26九上·东莞五校·期中)如图所示是电阻A和B的I-U图像,电阻A的阻值为 ,。当电阻A两端电压增大时,电阻的阻值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。当电阻和串联在一个电源上,且通过的电流为时,那么电源电压为 V。
【答案】① 5 ② 不变 ③ 4.5
【详解】从图像可知,当电阻A两端电压时,通过A的电流,根据欧姆定律 ,电阻A的阻值电阻A的图像是过原点的倾斜直线,说明通过A的电流与两端电压成正比,A是定值电阻,因此电压增大时,阻值不变;串联电路电流处处相等,当通过A的电流为时,B的电流也为,从图像可得,当时,A两端电压,B两端电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,因此电源电压
3.(25-26九上·中山纪念中学·期中)小园同学在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向左滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)闭合开关前,小园发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况,存在的问题是 。
(3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且为电源电压,则故障是定值电阻R发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(4)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向 (填“c”或“d”)端移动,使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察 (选填“电压表”或“电流表”)的示数。
(5)小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,则实验时控制定值电阻两端电压 V不变。
(6)分析图丙实验数据可得结论: 。
【答案】(1) (2)电流表没有调零 (3)断路 (4)① d ② 电压表 (5)2.4 (6)在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【讲解】(1) 要求滑动变阻器滑片P向左端滑动时接入电路中的阻值变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
(2) 闭合开关前,没有电流经过电流表,小园发现电流表指针出现了图乙所示,指针没有指在零刻度线的情况,存在的问题是电流表没有调零。
(3) 闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路可能发生了断路,没有电流通过电流表。电压表有示数且为电源电压,说明电压表的两个接线柱与电源两极是连通的,则故障是定值电阻R发生了断路。
(4) [1][2]将5Ω电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压规律可知,定值电阻两端电压变大,大于U0,为保持电阻两端电压不变,在电源电压一定时,应使滑动变阻器两端电压变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值要增大,所以应向d端移动滑片,调节滑片过程中,眼睛应观察电压表,直到电压表示数为U0。
(5) 小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,定值电阻两端的电压为则实验时控制定值电阻两端电压U0为2.4V不变。
(6) 分析图丙实验数据发现,当电阻变大时,电流变小,电流与电阻的乘积始终保持2.4V不变。可得结论:在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
4.(25-26九上·江门华侨中学·期中)小明通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一:如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)在检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请你在甲图中将连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;(提示:电压表需测定值电阻)
(2)更换正常电阻后,A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像,分析图像,你认为 (选填“A”或“B”)同学的实验操作是错误的,他操作中的问题是: ;
(3)根据乙图,要完成该实验选择的滑动变阻器应该是以下哪种规格:( )(填下列选项前的字母);
A. 20Ω,0.5A
B. 50Ω,1A
(4)改正错误后,他们都正确完成了实验,并记录相关数据,描绘出合理的图像,据此得出结论:导体两端电压一定时, ;
(5)实验二:为了探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,设计了如图所示的实验装置。图丙是控制通过导体的电流和通电时间相同,探究 对产生热量多少的影响;图丁是控制导体电阻和通电时间相同,探究 对产生热量多少的影响。
【答案】(1) (2)① A ② 没有控制定值电阻两端的电压不变 (3)B (4)电流与电阻成反比 (5)① 电阻 ② 电流
【讲解】(1) 在“探究电流与电阻关系”的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,连接电路如下:
(2) 探究电流与电阻关系时要控制电阻的电压不变,由图乙A的I-R图像知道,定值电阻两端的电压UV=IR=0.3A×10Ω≠0.5A×5Ω由图B的I-R图像知道,定值电阻两端的电压UV=IR=0.1A×20Ω=------=0.2A×10Ω=2V即A同学没有控制定值电阻两端的电压不变,B同学控制定值电阻两端的电压不变,因此A同学的实验操作是错误的。
(3) 定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压,U滑=U-UV=6V-2V=4V变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为50Ω,故A不符合题意,B符合题意。故选B。
(4) 由图乙B的I-R图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(5) [1][2]根据控制变量法,探究“电流通过导体时产生的热量与电流的关系”时,要控制通过相同阻值电阻中的电流不同,由图知道,图丙中是控制通过导体的电流和通电时间相同,探究电阻大小对产生热量多少的影响;图丁是控制导体电阻和通电时间相同,探究电流对产生热量多少的影响。
5.(25-26九上·广东中山·期中)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉);
(2)连接电路时,开关应该 。连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(3)图乙是学习小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的 不变的目的;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、25Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
【答案】① ② 断开 ③ 断路 ④ 3 ⑤ 左 ⑥ 电压 ⑦ 12.5
【详解】
(1)[1]滑动变阻器的滑片P向右移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,如下图 (2)[2]若定值电阻R短路,电压表示数为0,电流表有示数;[3]若定值电阻R断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,有示数。所以故障为定值电阻R断路。
(3)[4]图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为U=IR=0.6A×5Ω=……=0.2A×15Ω=3V[5]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,电阻变大,分压增多,电压表示数增大,根据控制变量法知在探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律知道,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为3V。[6][7]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=4.5V﹣3V=1.5V变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×25Ω=12.5Ω故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少12.5Ω的滑动变阻器。
6.(25-26九上·深圳多校·期中)小明同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验,使用的器材有:铅蓄电池(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器、开关和导线,并采用了如图甲所示的电路图。
(1)在连接电路的过程中,开关应 ;
(2)在做“探究电流与电压的关系”实验中,测量并记录的数据如下表:
电压U/V
2
3
4
5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
①分析表中数据,可以得出实验结论: ;
②分析实验数据可知,实验中所用的定值电阻的阻值为 Ω;
(3)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,多次更换阻值不同的定值电阻R,记下对应的电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象:
①上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使 表的示数保持不变,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器;
(4)为了使图像更加直观,可以将坐标轴如何改变 。
【答案】(1)断开 (2)① 电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比 ② 10 (3)① 右 ② 电压 ③ 35 (4)将横坐标R变为,从而直观判断出了I与R的关系。
【讲解】(1) 为保护电路,在连接电路过程中,开关应处于断开状态。
(2) [1]分析表格数据知道,当电阻两端电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,故可得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。[2]定值电阻的阻值(3) [1][2]由图丙,电流与电阻之积为0.5A×5Ω=2.5V根据串联分压原理可知,将定值电阻R1由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右移动,使电压表的示数为2.5V。[3]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=25Ω×1.4=35Ω即所选择的变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
(4) 小明做出了如图丙所示的I-R图象,由于此图线为曲线,不便直观判断I与R的定量关系, 根据可知,电压不变时,电流I与电阻的倒数成正比,故将横坐标R变为,从而直观判断出了I与R的关系。
7.(25-26九上·深圳多校·期中)深圳市聚龙科学中学探究电源与电压关系时,电源电压为24V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为40Ω。当滑动变阻器的滑片在最右端时:闭合开关S1、断开开关S2,电路为 R1与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.4A,则电阻R1的阻值为 Ω;保持滑片位置不变,断开开关S1、闭合开关S2,电路为R3与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.3A,则电阻R3的阻值为 Ω;若将滑片移至最左端(滑动变阻器接入电阻为0),同时闭合S1和S2,此时R1与 R3的连接方式为 ,电路中的总电流为 A。
【答案】① 20 ② 40 ③ 并联 ④ 1.8
【详解】[1]由题可知,将滑片移至最左端(滑动变阻器接入电阻为0),则滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器最大阻值接入电路,闭合开关S1,断开开关S2,电路为 R1与滑动变阻器串联,电路中的总电阻为电阻R1的阻值为[2]保持滑片位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,电路为R3与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.3A,电路中的总电阻为电阻R3的阻值为[3]若将滑片移至最左端(滑动变阻器接入电阻为0),闭合开关S1、断开开关S2,电路为 R1与滑动变阻器串联,断开开关S1、闭合开关S2,电路为R3与滑动变阻器串联,说明R1与 R3相互独立互不影响,同时闭合S1和S2,此时R1与 R3的连接方式为并联。[4]并联电路干路电流等于各支路电流之和,并联电路各用电器两端电压等于电源电压,则电路中的总电流为
8.(25-26九上·珠海市第九中学·期中)博闻强识的小忠利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω,2A”、定值电阻6个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)在“探究电流与电压的关系”实验时:
①将图甲中的电路连接完整(要求:滑片P向左移动时电压表示数变大,导线不交叉) ;
②实验过程中,若电流表无示数,电压表示数较大,原因可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
③根据实验数据画出乙所示I-U图像,可得结论:电阻一定时,电流跟电压成 ;
(2)在“探究电流与电阻关系”实验时,将电源电压调至6V,进行了5次实验:
①将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,小忠认为可能是更换了20Ω的定值电阻后,没有移动滑动变阻器的滑片造成的,你认为他的说法是 (选填“正确”或“错误”)的;
②其中阴影部分面积表示的物理量数值是 V;
③由实验图像可得出结论:在电压一定时,电流跟电阻成 ;
④小忠继续实验,更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,并能利用已测量的数据,下列措施中可行的是 (填选项“A”或“B”)。
A.换用“30Ω,1A”的滑动变阻器 B.将定值电阻R两端电压调成5V
【答案】(1)① ② 断路 ③ 正比 (2)① 错误 ② 4 ③ 反比 ④ A
【讲解】(1) [1]实验中滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压。根据题目要求,滑片P向左移动时电压表示数变大,则滑动变阻器接入电路的电阻变小。因为滑动变阻器采用 “一上一下” 的接法,要使滑片左移电阻变小,应将滑动变阻器的左下接线柱与电流表负接线柱相连,如图所示: [2]连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数较大,说明电压表两接线柱与电源两极之间是连通的;电流表无示数,说明电路发生了断路。所以故障原因为电阻R断路。[3]分析图像可知,电压越大,电流越大,且电压与电流的比是一个定值所以可得结论:电阻一定时,电流跟电压成正比。
(2) [1]从图甲可以看出电流表选择的测量范围为0~0.6A,而图乙的错误数据的电流为1A,超过电流表所选量程,所以可能是电流表读错量程导致的数据错误,正确的电流读数应为0.2A,故小忠的说法是错误的。[2]阴影部分是一个矩形,其面积S=IR,根据U=IR,所以阴影部分面积表示的物理量是电阻两端的电压。由图中数据,,阴影部分面积,即电压表示数为[3]由图像可知,正确的实验数据电流与电阻的乘积都相等,可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。[4]A.结合前面分析过程可知,探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,实验中控制定值电阻两端的电压为4V。根据串联分压原理,更换为50Ω的定值电阻后有要完成实验滑动变阻器接入电路中的电阻为所以将最大阻值为20Ω的滑动变阻器换成最大阻值为30Ω的滑动变阻器可以完成实验。故A符合题意;B.探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,将定值电阻R两端电压调成5V,没有控制定值电阻两端的电压为4V不变,故B不符合题意。故选A。
考点2 欧姆定律
1.(25-26九上·江门华侨中学·期中)如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=5:1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A. 5:4
B. 3:5
C. 4:5
D. 4:3
【答案】C
【详解】当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,电阻R1、R2串联,甲电压表测R1、R2两端的总电压,乙电压表测R2两端的电压,根据题意和串联电路的电压特点有解得由于串联电路中电压的分配与电阻成正比,所以当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,电阻R1、R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测电路中的总电流,由于并联电路中电流的分配与电阻成反比,所以甲、乙两个电流表示数之比故C正确,ABD错误。故选C。
2.(25-26九上·江门华侨中学·期中)对公式,下列说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比;
C. 导体的电压越大,这段导体的电阻就越大
D. 导体的电阻是定值,跟电流、电压无关
【答案】D
【详解】A.电阻是导体的固有属性,不随电流变化。电流增大时,若电阻不变,电压会增大(根据欧姆定律),但电阻本身不变,故A错误;B.电阻是定值,与电压和电流无关。公式表示计算关系,而非比例关系,故B错误;C.电阻不随电压变化。电压增大时,若电阻不变,电流会增大,但电阻本身不变,故C错误;D.电阻由导体本身因素(材料、长度、横截面积、温度)决定,与电流和电压无关,故D正确。故选D。
3.(25-26九上·中山纪念中学·期中)如图所示是电阻A和B的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是( )
A. 当A两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B. 当B两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C. 将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,则B电阻阻值是10Ω
D. 将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.4A
【答案】C
【详解】A.由图可知,电阻A两端电压为0.5V时,对应的电流为0.1A,而不是0.3A,故A错误;B.由图可知,电阻B两端电压为2.5V时,对应的电流为0.5A,根据公式可知,其电阻为,故B错误;C.将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,由图可知,当电流为0.2A时,此时A电阻两端的电压为1V,B电阻两端的电压为2V,符合条件,根据公式可知,B电阻的阻值为,故C正确;D.将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,此时通过A电阻的电流为0.4A,通过B电阻的电流为0.2A,根据并联电路的特点可知,干路中的电流为,故D错误。故选C。
4.(25-26九上·江门华侨中学·期中)有一个定值电阻,如果它两端的电压是12V,通过它的电流是0.4A,那么它的电阻是 Ω,如果它两端的电压是15V时,通过的电流为 A,此时它的电阻为 Ω。
【答案】①
30 ②
0.5 ③
30
【详解】[1] 根据欧姆定律,可得定值电阻的阻值[2][3]定值电阻的阻值与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与电压和电流无关,其阻值不随电压变化,故当定值电阻电压为15V时,此时电阻仍为30Ω,通过的电流
5.(25-26九上·东莞五校·期中)如图所示的电路中,电阻,电源电压保持不变。仅闭合开关后,电流表的示数为,再闭合开关后,电流表示数变化了。请你计算:
(1)电源电压。
(2)的阻值。
【答案】(1)3V (2)
【讲解】(1) 仅闭合开关、断开时,电路为的简单电路,电流表测量电路电流,通过的电流,可得电源电压为
(2) 再闭合开关后,与并联,根据并联电路的工作特点,通过的电流不变,电流表示数的变化量就是通过的电流,因此,并联电路中各支路电压等于电源电压,因此两端电压等于电源电压,可得的阻值为
6.(25-26九上·广州中学·期中)甲和乙是由同种材料制成的横截面积相同、长度不同的两段导体。通过两段导体的电流与它两端电压的关系如图所示。
(1)甲、乙的长度关系是 (选填“>”、“<”或“=”)。
(2)将甲、乙接入同一个电路中,流过它们的电流分别为、,它们两端的电压分别为、。
①若甲、乙串联,则 , ,(均选填“>”、“<”或“=”);
②若甲、乙并联,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)< (2)① = ② < ③ >
【讲解】(1) 由图像可知,电流相等时,乙的电压较大,根据,可知乙的电阻较大。甲、乙两段导体是由同种材料制成的,它们的横截面积相同,所以乙更长,即甲、乙的长度关系是。
(2) [1][2]将甲、乙串联后接入电路中,根据串联电路电流处处相等的规律可知,乙的电阻较大,根据可知,则乙的电压较大,即。[3] 若将甲、乙并联后接入电路中,电压相等,乙的电阻较大,根据可知,则乙的电流较小,即。
7.(25-26九上·深圳外国语学校·期中)某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,,是热敏电阻,阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当电压表示数为2V时,电路中的电流多大?
(2)当环境温度为30℃时,电压表示数是多少?
(3)如果将、并联接在该电源上,放置在某一环境中时,测得干路中的电流为0.6A,此时人在这样的环境温度中是否舒适?请通过计算后,结合你知道的生活情形分析理由。
【答案】(1)0.1A (2)2.4V (3)人体感觉舒适的温度一般在25℃左右,40℃的环境温度过高,会使人感觉炎热不适,所以人在这样的环境中不舒适。
【讲解】(1) 由图甲可知,电阻R1和R0串联,电压表测量R0两端的电压U0。当电压表示数时,电路中的电流为
(2) 由图乙可知,当环境温度为30℃时,热敏电阻的阻值。此时电路的总电阻为电路中的电流为电压表的示数,即R0两端的电压为
(3) 当R1和R0并联接在该电源上时,根据并联电路的特点,R1和R0两端的电压均等于电源电压,即通过R0的电流为因为干路电流0.6A,所以通过R1的电流为此时R1的阻值为由图乙可知,当R1的阻值为20Ω时,对应的环境温度为40℃。人体感觉舒适的温度一般在25℃左右,40℃的环境温度过高,会使人感觉炎热不适,所以人在这样的环境中不舒适。
8.(25-26九上·广东中山·期中)如图甲所示电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V;灯泡正常发光时,电流表示数为 A;曲线b是表示电流表示数与 (填写或“V1”或“V2”)的示数的关系。
【答案】① 9 ② 0.6 ③ V2
【详解】[1]灯与变阻器串联,电压表V1测灯L两端的电压,V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,变阻器连入电路的电阻变小,电路的电流变大,根据U=IR可知,灯的电压变大,故α图像为电流随V1的示数的变化关系,b图像为电流随V2的示数变化关系。当电路电流最小为0.2A时,由图中两电压表示数,根据串联电路电压的规律,两电压表示数之和为电源电压[2]由图乙可知,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置,灯正常发光时,电路的电流最大为0.6A。[3]调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,变阻器连入电路的电阻变小,电路的电流变大,根据U=IR可知,灯的电压变大,故α图像为电流随V1的示数的变化关系,b图像为电流随V2的示数变化关系。
9.(25-26九上·珠海市第九中学·期中)如图所示电路中,R1和R2是定值电阻,R1的阻值为9,R2的阻值为3,电源两端电压保持不变,闭合开关S,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)R1两端的电压U1;
(3)电源电压U。
【答案】(1)1A (2)9V (3)12V
【讲解】(1) 由图可知,R1和R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,电流表的示数
(2) R1两端的电压U1=I1R1=IR1=1A×9Ω=9V
(3) 电源电压U=U1+U2=9V+3V=12V
考点3 电阻的测量
1.(25-26九上·惠州二中·期中)如图甲所示,是用伏安法测定电阻的实验装置。
(1)在连接电路时开关应 。闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示,这是 (选填“合理”或“不合理”)的。
(2)如果闭合开关后发现,电流表指针向左偏转(如图乙所示),产生故障的原因可能是 ,排除故障后,调节滑动变阻器滑片的位置,当电压表的示数为2.4V 时,电流表的示数如图丙所示。则被测电阻的阻值为 Ω。
(3)甲装置还能用来探究电流与电阻的关系,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2V时,记下电流表示数。当将原来的电阻换成15Ω的电阻后,要使电压表示数保持2V不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)小雷用一个小灯泡更换掉定值电阻,进行正确操作。调节滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表的一系列示数,并在图丁中再次绘制U﹣I图像。则:图丁中 (选填“a”或“b”)图线是小灯泡的U﹣I图像,这说明小灯泡的电阻和灯丝的 有关。
【答案】(1)① 断开 ② 不合理 (2)① 电流表的正负接线柱接反了 ② 10 (3)右 (4)① b ② 温度
【讲解】(1) [1]为保护电路,在连接电路时,开关必须断开。[2]为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最大阻值处,即滑片应处于滑动变阻器的右端,此时滑动变阻器的滑片位置在左端是不合理的。
(2) [1]闭合开关后,电流表指针反偏,说明电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,即电流表正负接线柱接反了。[2]根据丙图可知,电流表选择的测量范围是0至0.6A,分度值是0.02A,此时电流表的示数为0.24A,故被测电阻的阻值为(3) 将10电阻换成15后,由于电阻对电流有阻碍作用,电阻越大,阻碍作用越强,电流就越小,因此滑动变阻器两端的电压变小,根据串联电路中电压特点可知,定值电阻两端的电压将变大,故为保持定值电阻两端的电压不变,应移动滑动变阻器的滑片P向右端滑动,使滑动变阻器分得的电压变大。
(4) [1][2]小灯泡亮度变化时,温度变化很大,而电阻受温度变化的影响,所以小灯泡的电阻是变化的,不是一个定值,故图线b正确。
2.(25-26九上·惠州二中·期中)我们知道导体都能导电,那么导体对电流是否有阻碍作用呢?不同导体导电本领一样吗?怎样衡量导体的导电本领呢?小明设计了如图甲所示的电路来回答上面的问题。
(1)小明先后将a、b两根不同的合金丝接入电路中,这样做的目的是改变电路中的 。实验中,将a换成b后,应调节滑动变阻器,使电压表的示数与接a时的示数相同,分别观察先后接a和b后电流表的示数,结果发现两次的示数 (选填“相同”或“不同”),说明导体对电流有阻碍作用,且不同导体的导电本领是不同的;
(2)为进一步研究导体的导电本领,小明又先后将a、b两根不同的合金丝接入电路,并改变合金丝两端的电压,分别获得多组电压和对应的电流如下表所示:
合金丝a
电压/V
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
合金丝b
电压/V
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
根据表中数据分析可知:
对同一根合金丝,其两端的电压与电流的比值是 的(选填“相同”或“不同”);对不同合金丝,其两端的电压与电流的比值是不同的。于是,我们就用电压与电流的比值(即电阻)来衡量导体的导电本领;
(3)一根合金丝,加在它两端的电压是9V时,通过它的电流是3A,则该合金丝的阻值是 Ω;当加在它两端的电压为零时,它的阻值是 Ω;
(4)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏。小华帮他设计另一个实验方案:利用图乙所示的电路(其中R0阻值已知),先闭合开关S、S1,记下电压表的示数U1,再 ,记下电压表示数U2,则Rx= (表达式用测得的量与已知量表示)。
【答案】(1)① 电阻 ② 不同 (2)相同 (3)① 3 ② 3 (4)① 断开S1 ②
【讲解】(1) [1][2]在图示的电路中,电阻丝的阻值的大小是通过电流表的示数大小来确定的,而决定电路中电流大小的因素不仅有电阻,还有导体两端的电压。利用控制变量法的思路,为了让电流的大小能够体现导体电阻的大小,必须保证其两端电压相同,滑动变阻器在这里的作用就是调节导体两端电压的;分别观察先后接a和b后电流表的示数,结果发现其示数变化,说明导体对电流有阻碍作用;把不同的合金丝接入电路后,观察到电流不同,还说明不同导体导电的本领是不同的。
(2) 根据表中数据分析可知,合金丝a的电压和电流的比值为合金丝b的电压和电流的比值为对同一根合金丝,其两端的电压与电流的比是相同的;对不同合金丝,其两端的电压与电流的比是不同的。
(3) [1]该合金丝的阻值[2]由于导体的电阻是导体本身的一种属性,与是否接入电路无关,当加在它两端的电压为零时,它的阻值仍然是3Ω。
(4) [1][2]先闭合开关S、S1,记下电压表示数U1,电压表测电源电压,再断开开关S1,记下电压表示数U2,两电阻串联,电压表测定值电阻R0的电压,根据串联电路电压的规律,待测电阻的电压为U1-U2,根据分压原理得到
3.(25-26九上·深圳多校·期中)小陈同学在做伏安法测电阻的实验。
(1)他选用的器材如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大;
(2)闭合开关前,应让滑动变阻器滑片的位置处于其阻值 (选填“最大”或“最小”)处;
(3)闭合开关,小陈同学发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻Rx两端时,电压表无示数,则故障可能是 (选填“待测电阻”或“滑动变阻器”)断路;
(4)排除故障后,小陈同学经过多次实验,并根据数据画出如图乙所示的图象,由图象可知,该待测电阻Rx的阻值为 Ω;
(5)小陈同学还将电压表并联在变阻箱两端测量另一只待测电阻,如图丙所示,当变阻箱的阻值为R时,电压表示数为U;(R和U数据已知)当变阻箱的阻值为4R时,电压表示数为2U;可知待测电阻Rx的阻值为 。
【答案】(1) (2)最大 (3)滑动变阻器 (4)10 (5)2R
【讲解】(1) 滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻Rx串联在电路中,如图所示:
(2) 为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值应最大,所以应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。
(3) 电流表无示数,说明电路中某处断路;电压表并联在电源两端时,有示数,说明电源正常;并联在滑动变阻器两端时,电压表有示数,说明滑动变阻器以外电路是通路,并联在定值电阻两端,电压表无示数,说明定值电阻以外电路有断路,所以故障可能是滑动变阻器断路。
(4) 由图乙可知,当定值电阻两端电压为5V时,通过定值电阻的电流为0.5A,则定值电阻阻值
(5) 由串联电路的分压规律可得,定值电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之和为电源电压;当变阻箱的阻值为R时,电压表示数为U,此时电路中电流由串联电路的分压规律得当变阻箱的阻值为4R时,电压表示数为2U,此时电路中电流由串联电路的分压规律得两式联立可得Rx=2R
4.(25-26九上·江门华侨中学·期中)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,图甲是连接完整的实验电路。
(1)连接好电路后,闭合开关,小灯泡不发光,两表均无示数,则故障可能是( )(填字母;单选)。
A. 小灯泡短路
B. 滑动变阻器短路
C. 小灯泡断路
D. 滑动变阻器断路
(2)排除故障后,闭合开关,继续实验,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为 V。
(3)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I-U图像。由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻约是 Ω。某同学发现利用图甲已连接完整的电路,却不能完成“探究电流与电压的关系”请说明理由: 。
(4)实验过程中发现原来电流表已损坏,为了测量该小灯泡的额定功率,同组的小玲设计了如图丁所示的电路(已知电源电压为U,为已知阻值的定值电阻,R为滑动变阻器),实验操作如下:
①只闭合开关S、,其余断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V;
②只闭合开关S、,其余断开,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为;
③小灯泡额定功率的表达式为 (提示:表达式中的数字需带单位)。
【答案】(1)D (2)1.8 (3)① 10 ② 灯丝电阻会随温度的升高而增大 (4)① U-2.5 ②
【讲解】(1) 闭合开关,发现灯泡不亮,两电表均无示数,则此电路为断路,现电压表无示数,说明与电压表串联的元件有断路,即故障可能是滑动变阻器断路,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
(2) 当电压表的示数如图乙所示时,电压表选择小量程,分度值为0.1V,其读数为1.8V。
(3) [1]由图丙可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻[2]探究电流与电压关系时,应该保持电阻不变。但灯丝电阻会随温度的升高而增大,不是定值,所以不能用此装置探究。
(4) [1][2]实验步骤:① 只闭合开关S、S1,其余断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U-2.5V;② 只闭合开关S、S2,其余断开,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1;③ 在步骤① 中,灯泡、定值电阻R0、滑动变阻器串联,电压表测定值电阻R0和滑动变阻器两端总电压,调节滑动变阻器使电压表示数为U-2.5V时,灯泡正常发光;在步骤② 中,灯泡、定值电阻R0、滑动变阻器仍串联,保持滑动变阻器的滑片不动,电压表测定值电阻R0两端电压为U1,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据串联电路电流特点,灯泡的额定电流则灯泡的额定功率
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(25-26九上·惠州二中·期中)小阳设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。下列说法正确的是( )
A. 天然气浓度减小,电压表与电流表示数的比值不变
B. 天然气浓度增大,电压表示数变小
C. 天然气浓度减小,电流表示数变大
D. 天然气浓度增大,电压表的示数不变
【答案】D
【详解】由图甲可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流; A.由乙图可知,当天然气浓度减小时,气敏电阻R的阻值变大,但电压表与电流表示数的比值为R0不变,故A错误;BD.由乙图可知,当天然气浓度增大时,气敏电阻R的阻值变小,根据串联电阻的分压特点可知气敏电阻R分到的电压变小,所以定值电阻R0分到的电压,即电压表示数变大,故B错误,D正确;C.由乙图可知,当天然气浓度减小时,气敏电阻R的阻值变大,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故C错误。故选D。
2.(25-26九上·江门华侨中学·期中)如图所示的电路中,电源电压恒为。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在最右端时,电流表和电压表的示数分别为和,下列判断正确的是( )
A. 滑片向左滑动时,电流表A和电压表的示数均变大
B. 电阻R的阻值为
C. 滑动变阻器最大阻值为
D. 的滑片P在最右端时,R与的阻值比为
【答案】D
【详解】A.由图可知,闭合开关S,R与R滑串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测R滑两端的电压。滑片向左滑动时,R滑接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压原理可知R滑两端的电压变小,即电压表V2的示数变小;此时电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表示数变大,故A错误;BCD.当滑动变阻器R滑的滑片P在最右端时,R滑接入电路的阻值最大,已知电流表和电压表V1的示数分别为0.1A和2V,根据欧定律可得,电阻R的阻值为,根据串联电路的电压规律可知,R滑两端的电压:,根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为:,则R与R滑的阻值之比为,故BC错误,D正确。故选D。
3.(25-26九上·深圳多校·期中)如图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知,小灯泡的I-U图象是 (选填“甲”或“乙”),定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上,干路中的电流为 A,当定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,R甲和R乙的阻值之比为 。
【答案】① 甲 ② 0.8 ③ 1∶2
【详解】[1]小灯泡的电阻是变化的,故小灯泡的I-U图像是曲线。由图象可知,甲图像的电阻是变化的,为小灯泡的I-U图像;乙图像的电阻保持不变,乙为定值电阻的图像。[2]把定值电阻R 和小灯泡L并联接在2V 的电源上,由图象可知,通过定值电阻R 和小灯泡L的电流分别是0.2A,0.6A,根据干路电流的规律可知,干电路中的电流是0.2A+0.6A=0.8A[3]根据图象可知,当定值电阻两端的电压是4V时,通过定值电阻的电流是0.4A,则定值电阻的阻值为当小灯泡L两端的电压是4V时,通过小灯泡L的电流是0.8A,则小灯泡L的阻值为R甲和R乙的阻值之比为
4.(25-26九上·惠州二中·期中)如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻的电流和电阻的阻值。
【答案】(1)1.2A;(2)0.4A,60Ω
【详解】解:(1)只闭合开关S,只有电阻R接入电路中,根据欧姆定律可知,通过电阻R的电流为(2)同时闭合开关S、,电阻R和R2并联接入电路中,根据并联电路的电流规律可知,通过电阻的电流为电阻的阻值为答:(1)只闭合开关S,通过电阻R的电流为1.2A;
(2)同时闭合开关S、,若通过干路的电流为1.6A,通过电阻的电流为0.4A和电阻的阻值为60Ω。
5.(25-26九上·中山纪念中学·期中)如图所示,电源两端电压U保持不变。闭合开关S、S1,电压表的示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S、断开开关S1,电压表的示数变为2V。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的阻值。
【答案】(1)3V (2)10Ω (3)5Ω
【讲解】(1) 当闭合开关S、S1,只有定值电阻R2接入电路,定值电阻R1被短路,电压表测量R2两端的电压,也是电源电压,电流表测量电路中的电流,由电压表的示数为3V可知,电源电压U=U2=3V。
(2) 由电流表的示数为0.3A可知,通过R2的电流I2=0.3A,定值电阻R2的阻值
(3) 当闭合开关S、断开开关S1,定值电阻R1、R2串联接入电路,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,由电压表的示数为2V可知,定值电阻R1两端的电压通过定值电阻R1的电流定值电阻R1的阻值
6.(25-26九上·广东中山·期中)国庆假期聚会增多,安全驾驶尤为重要。酒精测试仪可帮助司机快速自查,其电路如图甲所示,电源电压恒为6V,。酒精传感器的电阻值随酒精气体浓度增大而减小,关系如图乙所示(酒驾标准: 0.2mg/mL≤酒精浓度≤0.8mg/mL) 求:
(1)当电流表的示数为0.075A时,电压表的示数?
(2)当电压表的示数为2V时,判断被检测者是否酒驾?
【答案】(1)4.5V (2)被检测者是酒驾。
【讲解】(1) 由电路图甲可知,酒精气体传感器与定值电阻串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。当电流表的示数为0.075A时,定值电阻两端的电压根据串联电路电压的特点,电压表的示数,即两端的电压
(2) 当电压表的示数时,定值电阻两端的电压此时电路中的电流为酒精气体传感器的电阻值由图乙可知,当的电阻值为10Ω时,对应的酒精气体浓度为0.8mg/mL。根据题中酒驾标准(0.2mg/mL ≤ 酒精浓度 ≤ 0.8mg/mL),此时的酒精浓度0.8mg/mL达到了酒驾标准。因此,被检测者是酒驾。
7.(25-26九上·珠海市第九中学·期中)已知小灯泡L和定值电阻的电流与其电压的关系图象如图所示,则定值电阻的阻值为 Ω;若将它们并联在电源电压为4V的电路中,则干路中的电流为 A;若将它们串联在电源电压为5V的电路中,则电路中的电流为 A。
【答案】① 10 ② 1.2 ③ 0.4
【详解】[1]由图像可知,则定值电阻的阻值为[2]若将它们并联在电源电压为4V的电路中,由并联电路电压特点可知,L和R两端的电压都为4V,由图像可知,此时,由并联电路电流特点可知,干路电流[3]若将它们串联在电源电压为5V的电路中,则串联电路中电流处处相等,由图像可知,当电路中电流为0.4A时,电源电压为符合题意,故若将它们串联在电源电压为5V的电路中,则电路中的电流为0.4A。
8.(25-26九上·珠海市第九中学·期中)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 V,通过定值电阻R2的电流为 A,R2的阻值为 Ω。
【答案】① 4 ② 0.8 ③ 5
【详解】[1][2][3]由图知,闭合开关后,R1与R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A测量干路电流。两电流表指针所指位置相同,根据并联电路的电流规律可知,干路电流大于通过R1的电流,所以电流表A选用的测量范围为0~3A,示数为1A;电流表A1选用的测量范围为0~0.6A,示数为0.2A。根据并联电路的电压规律可得,电源电压根据并联电路的电流规律可得,通过定值电阻R2的电流为R2的阻值为
9.(25-26九上·惠州二中·期中)小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个实验装置,如图甲所示。电源电压保持3V不变,电流表量程为0~1A,电阻不计,粗细均匀的电阻丝MN全长12cm,总电阻为9Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧,弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示,弹簧左端固定,右端连接有滑块,滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端相接触,此时电流表刚好满偏。测量时,滑块稳定后,小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
(1)在水流冲击力的作用下,弹簧伸长,这说明力可以改变物体的 ;
(2)电路中R0的作用是 ,电阻R0的阻值为 ;
(3)该装置能测量的水流冲力最大(即滑片P刚好移到最右端N的位置)时,电流表的示数为
(4)当电流表读数为0.5A时,物体所受的冲击力大小为 。
【答案】(1)形状 (2)① 保护电路 ② 3Ω (3)0.25A (4)16N
【讲解】(1) 在水流冲击力的作用下,弹簧伸长,这说明力可以改变物体的形状。
(2) [1]电路中R0是为了防止当电阻丝MN接入电路的阻值过小时,导致电路中电流过大,从而烧坏电路,即起到保护电路的作用。[2]当水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端相接触,电阻丝MN接入的阻值为零,电路中只有R0接入电路,此时电流表刚好满偏,则电阻R0的阻值为(3) 当滑片P刚好移到最右端,电阻丝MN全部接入,且与R0串联,此时电流表的示数为(4) 当电流表读数为0.5A时,电阻丝MN接入的阻值为即电阻丝MN接入的阻值为总阻值的,则接入电阻丝的长度即弹簧的伸长量为由图乙可知,当弹簧的伸长量为4cm时,物体所受的冲击力大小为
10.(25-26九上·广州中学·期中)为保护全校师生身体健康,学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪,检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度,其电路原理如图甲所示。电源电压恒为12V,为定值电阻,过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示。
求:
(1)当教室内空气没有消毒(即过氧乙酸气体的浓度为0)时,电压表的示数为3V,定值电阻的阻值;
(2)当检测仪处过氧乙酸气体的浓度为时,通过电路电流的大小;
(3)消毒标准如表格所示:
过氧乙酸浓度
消毒情况
不合格
合格
超标
某次消毒后对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时,电压表的示数为8V,请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标。
【答案】(1)20Ω (2)0.3A (3)超标
【讲解】(1) 由电路图可知,传感器电阻Rt与电阻R0串联,电源电压为,电压表测量R0两端的电压为。当气体浓度时,由图乙可知,此时传感器电阻。根据串联电路的电压特点,传感器Rt两端的电压为根据欧姆定律,定值电阻R0的电流为 定值电阻R0的阻值为
(2) 当气体的浓度时,由图乙可知,此时传感器电阻,电路的电流为
(3) 当电压表示数为时,根据欧姆定律,电路中的电流为 此时电路的总电阻为= 30Ω根据串联电路的电阻特点,此时传感器电阻为 由图乙可知,当传感器电阻时,对应的气体浓度,根据表格中的消毒标准,当时为超标。因此,该次消毒为超标。
试卷第1页,共3页
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